茶油基酶促酯交换制取零反式人造奶油的研究

摘要

人造奶油等塑性油脂在我国有很大的消费市场，其基料油多采用植物油氢化反应制得，含有大量的反式脂肪酸，对人们的身体健康有潜在危害。茶油(CSO)含有90％以上的不饱和脂肪酸，与橄榄油的脂肪酸组成相近。以充分利用原料油脂中不同脂肪酸的营养保健功能，研究脂肪酸组成合理、营养价值高的功能性可塑性油脂，本实验采用Lipozyme TL IM为催化剂，选用茶油(CSO)、棕榈油硬脂(PS)及富含中链脂肪酸的椰子油(CO)为底物进行酶法酯交换制备零反式脂肪酸人造奶油，对酯交换产物的理化性质进行了表征，并对氧化稳定性进行了研究。此外，以酯交换油脂作为基料油脂，实验室自制人造奶油，并烘焙饼干来进一步考察人造奶油产品的性能。主要研究结果如下:
　　 1.以熔点为指标，对影响酶法酯交换反应的主要因素:底物质量比、反应温度、反应时间、酶添加量等进行了单因素实验。通过正交实验，最佳条件确定为:底物质量比为CSO∶PS∶CO30∶70∶10，反应温度60℃，反应时间6h，酶添加量为10％。
　　 2.通过对物理混合(CPC)和酯交换产物(CPC')的脂肪酸组成、熔点、SFC、晶型及微观结构等性质进行分析，结果表明CPC和CPC'不含无反式脂肪酸。甘油三酯分析结果显示，酯交换后TAG组成有较大改变，不同种类的TAG含量分别有所增加或减少。酯交换后，产物的维生素E含量较其物理混合明显减少。熔点显著下降，同温度下的SFC值，CPC'要低于CPC，且15-55℃范围内的熔融曲线较平缓，说明塑性较好。XRD检测结果表明，晶型主要为β'晶型。采用激光共聚焦法观察晶体的微观结构，与CPC相比，CPC'晶体尺寸更小，联结更为紧密。实验证明，酯交换产物适合用作人造奶油的基料油脂。
　　 3.因为生育酚等天然抗氧化剂的大量损失可能降低CPC'的氧化稳定性，本文采用烘箱加速氧化法考察人造奶油基料油的氧化稳定性，并比较研究抗坏血酸棕榈酸酯(AP)和α-维生素E（α-TOH）在CPC'中的抗氧化效能。结果表明，抗坏血酸棕榈酸酯在CPC'中具有较强的抗氧化能力，且这种作用随着浓度的提高(100-400 ppm)而增强，能有效阻止或减缓CPC'氧化，降低CPC'的氧化程度。然而，α-TOH却并未显示较优的抗氧化作用，相反，高浓度的α-TOH存在一定的促氧化作用。
　　 4.以酯交换油脂作为基料油，添加一定的水、乳化剂等来进行人造奶油产品的实验室小试模拟试验。经过各项理化性质的测定，表明自制人造奶油产品具有优良的产品性质。将其应用于饼干的制作，烘焙得到的饼干具有良好的感官性质:色泽均匀、外形平整、组织结构均匀细致、口感香甜纯正，进一步验证了人造奶油产品的优良性能。

目录

声明

摘要

缩略语

第1章 绪论

1．1 人造奶油简介

1．2 TFA的危害及控制

1．2．1 TFA的来源

1．2．2 TFA的危害

1．2．3 各国对TFA的管理政策

1．3 油脂改性的技术

1．3．1 分提

1．3．2 氢化

1．3．3 酯交换

1．4 零反式脂肪酸基料油的酶法研究

1．4．1 国外研究现状

1．4．2 国内研究现状

1．5 人造奶油基料油氧化稳定性的研究现状

1．6 人造奶油配方及工艺

1．6．1 人造奶油的配方

1．6．2 人造奶油工艺

1．7 研究内容与意义

1．7．1 课题来源

1．7．2 研究意义

1．7．3 研究内容

第2章 酶法酯交换工艺研究

2．1 引言

2．2 材料与设备

2．2．1 实验材料与试剂

2．2．2 实验仪器与设备

2．3 实验方法

2．3．1 原料油的基本理化性质

2．3．2 酯交换反应条件的优化

2．3．3 样品脱酸处理

2．3．4 脂肪熔点的测定(SMP)

2．4 结果与讨论

2．4．1 原料油的基本理化性质

2．4．2 酶法酯交换工艺研究

2．5 本章小结

第3章 酯交换产物的性质研究

3．1 引言

3．2 材料与设备

3．2．1 实验材料与试剂

3．2．2 实验仪器与设备

3．3 实验方法

3．3．1 脂肪酸组成的测定

3．3．2 脂肪的熔点

3．3．3 DSC测定

3．3．4 甘油三酯组成

3．3．5 维生素E含量的测定

3．3．6 XRD分析

3．3．7 晶体微观结构观察

3．4 结果与讨论

3．4．1 脂肪酸组成分析

3．4．2 维生素E含量的测定

3．4．3 甘油三酯组成

3．4．4 熔点测定

3．4．5 固体脂肪含量的测定(SFC值)

3．4．6 XRD分析

3．4．7 晶体微观结构观察

3．5 本章小结

第4章 人造奶油基料油氧化稳定性的研究

4．1 引言

4．2 材料与设备

4．2．1 实验材料与试剂

4．2．2 实验仪器与设备

4．3 实验方法

4．3．1 酶法酯交换反应

4．3．2 样品脱酸处理

4．3．3 烘箱氧化法

4．3．4 氧化反应不同指标的测定

4．4 结果与讨论

4．4．1 氧化期间POV值的变化

4．4．2 氧化期间AV值的变化

4．4．3 氧化期间p-AV值的变化

4．4．4 氧化期间TBARS值的变化

4．5 本章小结

第5章 人造奶油的制备及应用评价

5．1 引言

5．2 材料与设备

5．2．1 实验材料与试剂

5．2．2 实验仪置与设备

5．3 实验方法

5．3．1 人造奶油的制备

5．3．2 人造奶油的理化指标

5．3．3 SFC值的测定

5．3．4 XRD分析

5．3．5 饼干的制作及评价

5．4 结果与讨论

5．4．1 自制人造奶油产品的理化指标

5．4．2 SFC值测定

5．4．3 XRD分析

5．4．4 饼干的感官评价

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．1．1 酶法酯交换工艺条件的确定

6．1．2 酯交换产物的性质

6．1．3 人造奶油基料油的氧化稳定性

6．1．4 人造奶油的制备及饼干应用评价

6．2 进一步工作方向

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果